微生物冶金研究及應(yīng)用示例(編輯修改稿)
2025-09-01 06:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 現(xiàn)狀 微生物冶金技術(shù)的歷史沿革[2426]1687年，在瑞典中部的Falun礦，人們使用微生物技術(shù)已經(jīng)至少浸出了2 000 000噸銅，但當(dāng)時(shí)人們對(duì)其反應(yīng)機(jī)理并不清楚，細(xì)菌浸礦技術(shù)的發(fā)展十分緩慢。直到1947年，Colmer與Hinkel首次從酸性礦坑水中分離出一種可以將Fe2+氧化為Fe3+的細(xì)菌即氧化亞鐵硫桿菌(Thiobacillus ferrooxidans)[26]。1954年，L．C．Bryner和J．V．Beck等人開始利用該菌種進(jìn)行硫化銅礦石的實(shí)驗(yàn)室浸出試驗(yàn)研究，并發(fā)現(xiàn)該細(xì)菌對(duì)硫化礦具有明顯的氧化作用。1955年10月24日S．R．Zimmerley，. D. Prater首次申請(qǐng)了生物堆浸的專利并委托給美國Kennecott銅礦公司，開始了生物濕法冶金的現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用。 微生物冶金技術(shù)在金、銀礦石中的應(yīng)用[2730]微生物濕法冶金技術(shù)在金、銀礦中主要應(yīng)用于氧化預(yù)處理階段，近年來已有6個(gè)生物氧化預(yù)處理廠分別在美國、南非、巴西、澳大利亞和加納投產(chǎn)。南非的Fairvirw金礦廠采用細(xì)菌浸出，金的浸出率達(dá)95％以上；美國內(nèi)華達(dá)州的Tomkin Spytins金礦于1989年建成生物浸出廠，日處理1 500t礦石，金的回收率為90％；澳大利亞于1992年建成Harbour Lights細(xì)菌氧化提金廠，處理規(guī)模為40 t／d。巴西一家工廠于1991年投產(chǎn)，處理量為150 t／d。我國陜西省地礦局1994年進(jìn)行了2000 t級(jí)黃鐵礦類型貧金礦的細(xì)菌堆浸現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，原礦的含金只有0．54 g／t，經(jīng)細(xì)菌氧化預(yù)處理后金的回收率達(dá)58％，未經(jīng)處理的只有22％；1995年云南鎮(zhèn)源金礦難浸金礦細(xì)菌氧化預(yù)處理項(xiàng)目啟動(dòng)，建起我國第一個(gè)微生物浸金工廠。新疆包古圖金礦經(jīng)細(xì)菌氧化預(yù)處理后，金浸出率高達(dá)92％～97％。 微生物冶金技術(shù)在銅礦石中的應(yīng)用[3135]最初生物浸出銅主要用于從廢石和低品位硫化礦中回收銅，細(xì)菌是自然生長的，近年來這種方法已用來處理含銅品位大于1％的次生硫化銅礦，稱為生物浸出。現(xiàn)在，美國和智利用SXEW法生產(chǎn)的銅中約有50％以上是采用生物堆浸技術(shù)生產(chǎn)的，如世界上海拔最高4 400 m的濕法煉銅廠位于智利北部的奎布瑞達(dá)布蘭卡，該廠處理的銅礦石含Cu 1．3％，主要銅礦物為輝銅礦和藍(lán)銅礦，采用生物堆浸，銅的浸出率可以達(dá)到82％。生產(chǎn)能力為年產(chǎn)7．5萬t陰極銅。我國已開采的銅礦中85％屬于硫化礦，在開采過程中受當(dāng)時(shí)選礦技術(shù)和經(jīng)濟(jì)成本的限制產(chǎn)生了大量的表外礦和廢石，廢石含銅通常為0．05％～0．3％。德興銅礦采用細(xì)菌堆浸技術(shù)處理含銅0．09％～0．25％的廢石，建成了生產(chǎn)能力2 000 t／a的濕法銅廠，萃取箱的處理能力達(dá)到了320m3／h，已接近了國外萃取箱的水平。該廠1997年5月投產(chǎn)，已正常運(yùn)轉(zhuǎn)了幾年，生產(chǎn)的陰極銅質(zhì)量達(dá)到A級(jí)。福建紫金山銅礦已探明的銅金屬儲(chǔ)量253萬t，屬低品位含砷銅礦，銅的平均品位0．45％，含As 0．37％，主要銅礦物為藍(lán)輝銅礦、輝銅礦和銅藍(lán)。該礦采用生物堆浸技術(shù)已建立了年產(chǎn)300 t陰極銅的試驗(yàn)廠，“十五”期間計(jì)劃建立更大的生產(chǎn)廠。 微生物冶金技術(shù)在鈾礦石中的應(yīng)用[3638]細(xì)菌浸鈾也已有多年歷史。葡萄牙1953年開始試驗(yàn)細(xì)菌浸鈾，到1959年時(shí)某鈾礦用細(xì)菌浸鈾浸出率達(dá)60％～80％。在60年代，加拿大就開始用細(xì)菌浸出ElliotLake鈾礦中的鈾。在該區(qū)的3個(gè)鈾礦公司都有細(xì)菌生產(chǎn)廠，1986年U308年產(chǎn)量達(dá)3 600t。1983年成功地以原位浸出的方式從Dension礦中回收了大約250t U308。到目前為止，美國、前蘇聯(lián)和南非、法國、葡萄牙等國都有工廠在用生物堆浸法回收鈾。1966年加拿大研究成功了細(xì)菌浸鈾的工業(yè)應(yīng)用，用細(xì)菌浸鈾生產(chǎn)的鈾占加拿大總產(chǎn)量的10％～20％，而西班牙幾乎所有的鈾都是通過細(xì)菌浸出獲得的，印度、南非、法國、前南斯拉夫、塔吉克斯坦、日本等國也廣泛應(yīng)用細(xì)菌法溶浸鈾礦。我國在20世紀(jì)70年代初，也曾在湖南711鈾礦作了處理量為700 t貧鈾礦石的細(xì)菌堆浸擴(kuò)大試驗(yàn)，而在柏坊銅礦則將堆積在地表的含鈾0．02％～0．03％的2萬多噸尾砂歷經(jīng)8年用細(xì)菌浸出鈾濃縮物2t多。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，新疆某礦山利用細(xì)菌地浸浸出鈾取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。此外，
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